最新发酵染菌及其防治精品课件.ppt

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1、1 12 24 4杂菌污染的判断与处理杂菌污染的判断与处理3 3发酵染菌及其防治发酵染菌及其防治对整个发酵过程的危害极大。对整个发酵过程的危害极大。严重干扰生产菌的生长繁殖。严重干扰生产菌的生长繁殖。干扰生产菌的代谢，影响产物的生成干扰生产菌的代谢，影响产物的生成 。影响相对较小影响相对较小 。回回将导致染菌范围不断扩大，使将导致染菌范围不断扩大，使生产蒙受重大损失。生产蒙受重大损失。 使发酵大面积染菌。使发酵大面积染菌。一般不具延续性，使单个（批）一般不具延续性，使单个（批）发酵罐发酵失败。发酵罐发酵失败。 染菌几率较大。染菌几率较大。 种子带菌种子带菌空气带菌空气带菌培养基或设备培养基或设

2、备灭菌不彻底灭菌不彻底回回 染菌程度越严重，即在发酵罐内的染菌程度越严重，即在发酵罐内的杂菌数量杂菌数量就多就多，对发酵的危害也就越大。但当，对发酵的危害也就越大。但当生产菌生产菌在发在发酵过程已有大量的繁殖，并已在发酵液中占优势，酵过程已有大量的繁殖，并已在发酵液中占优势，如果污染如果污染极少量的杂菌极少量的杂菌，此时对发酵不会带来太，此时对发酵不会带来太大的影响。大的影响。 回回溶解氧的异常变化溶解氧的异常变化1 1排出的排出的COCO2 2异常变化异常变化2 2设备渗漏方面原因分析设备渗漏方面原因分析3 3空气除菌不净方面原因分空气除菌不净方面原因分析析4 4 当杂菌是当杂菌是好气性微生

3、物好气性微生物时，溶解氧的变化是时，溶解氧的变化是在较短时间内下降，直至接近于零，且在长时间在较短时间内下降，直至接近于零，且在长时间内不能回升；内不能回升； 当杂菌是当杂菌是非好气性微生物非好气性微生物，而生产菌由于受，而生产菌由于受污染而抑制生长，使耗氧量减少，溶解氧升高。污染而抑制生长，使耗氧量减少，溶解氧升高。回回 好气性发酵排出的气体中的好气性发酵排出的气体中的COCO2 2含量与糖代谢含量与糖代谢有关。有关。对于特定的发酵过程，工艺确定后，排出的气体中的对于特定的发酵过程，工艺确定后，排出的气体中的COCO2 2 含量的变化是有规律的。染菌后，培养基中糖的消耗发生含量的变化是有规律

4、的。染菌后，培养基中糖的消耗发生变化变化 ，引起排气中，引起排气中COCO2 2含量的异常变化，如杂菌污染时，含量的异常变化，如杂菌污染时，糖耗加快，糖耗加快， COCO2 2含量含量增加含量含量增加，噬菌体污染后，糖耗减，噬菌体污染后，糖耗减慢，慢，COCO2 2含量减少含量减少。因此，可根据。因此，可根据COCO2 2含量的异常变化判含量的异常变化判断染菌。断染菌。 还可以根据其他的一些异常现象，如还可以根据其他的一些异常现象，如菌体生菌体生长不良长不良、PHPH值的异常变化、发酵过程中值的异常变化、发酵过程中泡沫的异泡沫的异常增多常增多、发酵液的颜色发酵液的颜色异常变化、异常变化、代谢产

5、物含量代谢产物含量的异常下跌、的异常下跌、发酵周期发酵周期的异常拖长、发酵液的的异常拖长、发酵液的粘粘度异常增加度异常增加等判断染菌。等判断染菌。 回回 总结发酵染菌的经验教训，总结发酵染菌的经验教训，积极采取必积极采取必要的措施，防止生产过程中再次染菌，要的措施，防止生产过程中再次染菌，把发把发酵染菌控制在生产前。酵染菌控制在生产前。防患于未然防患于未然是发酵生是发酵生产过程中控制染菌污染的最重要措施产过程中控制染菌污染的最重要措施 。分析目的分析目的 从两表中可以看出，由从两表中可以看出，由于不同厂家的于不同厂家的生产工艺生产工艺、技技术管理水平术管理水平好坏不同，而使好坏不同，而使各种染

6、菌原因的百分率有所各种染菌原因的百分率有所不同，其中尤以不同，其中尤以设备渗漏和设备渗漏和空气带菌空气带菌而染菌较为普遍且而染菌较为普遍且严重。值得注意的是，不明严重。值得注意的是，不明原因的染菌分别达原因的染菌分别达20.0%20.0%和和35.13%35.13%。这表明，目前分。这表明，目前分析染菌原因的水平还有待于析染菌原因的水平还有待于进一步提高。进一步提高。 耐热的芽孢杆菌耐热的芽孢杆菌球菌、无芽孢杆菌球菌、无芽孢杆菌等不耐热菌等不耐热菌浅绿色菌落的杂菌浅绿色菌落的杂菌霉菌霉菌酵母菌酵母菌填表填表 培养基或设备灭菌不彻底培养基或设备灭菌不彻底 种子带菌种子带菌/ /空气除菌不彻底空气

7、除菌不彻底设备或冷却盘管的渗漏设备或冷却盘管的渗漏无菌室灭菌不彻底或无菌操作不当无菌室灭菌不彻底或无菌操作不当糖液灭菌不彻底或糖液放置时间过长糖液灭菌不彻底或糖液放置时间过长回回 由于发酵罐需要经受温度的升降变化，使用久了难免由于发酵罐需要经受温度的升降变化，使用久了难免会出现会出现夹层盘管夹层盘管的的细微腐蚀细微腐蚀而出现渗漏，导致染菌的发生。而出现渗漏，导致染菌的发生。 渗漏原因渗漏原因 当设备渗漏时，往往每批染菌发生的时间逐渐提前。当设备渗漏时，往往每批染菌发生的时间逐渐提前。染菌特点染菌特点设备渗漏方面原因设备渗漏方面原因回回 进风口、生产环境、空气过滤器（滤芯的灭菌进风口、生产环境、

8、空气过滤器（滤芯的灭菌要彻底，过滤介质要定期检查更换）。要彻底，过滤介质要定期检查更换）。原因分析原因分析 空气过滤系统带菌会使发酵罐批批染菌、罐罐空气过滤系统带菌会使发酵罐批批染菌、罐罐染菌，此时就要对空气过滤系统进行无菌样检测。染菌，此时就要对空气过滤系统进行无菌样检测。 染菌特点染菌特点回回 染菌的检查和判断染菌的检查和判断 杂菌污染的挽救及处理杂菌污染的挽救及处理 回 发酵过程是否染菌应以发酵过程是否染菌应以无菌试验无菌试验的结果为依据进行判的结果为依据进行判断。在发酵生产过程中，如何及早发现杂菌的污染并及断。在发酵生产过程中，如何及早发现杂菌的污染并及时采取措施加以处理，是时采取措施

9、加以处理，是避免染菌造成严重经济损失的避免染菌造成严重经济损失的重要手段重要手段。因此，生产上要求能。因此，生产上要求能准确、快速准确、快速的检查出杂的检查出杂菌的污染。目前常用于检查是否染菌的菌的污染。目前常用于检查是否染菌的无菌试验无菌试验方法主方法主要有以下四种：要有以下四种：检查判断检查判断目的意义目的意义无菌试验方法无菌试验方法 1 1、显微镜检查法（镜检法）、显微镜检查法（镜检法） 2 2、肉汤培养法、肉汤培养法 3 3、平板划线培养或斜面培养检查法、平板划线培养或斜面培养检查法 4 4、发酵过程的异常现象观察法、发酵过程的异常现象观察法 无菌试验时，如果肉汤连续无菌试验时，如果肉

10、汤连续三次发生变色反应三次发生变色反应（由红（由红色变为黄色）或色变为黄色）或产生混浊产生混浊，或平板培养连续三次发现有，或平板培养连续三次发现有异常菌落的出现，即可判断为染菌。异常菌落的出现，即可判断为染菌。注意注意事项事项 1 1、无菌试验的肉汤或培养平板应保存并观察至本、无菌试验的肉汤或培养平板应保存并观察至本批（罐）批（罐）放罐后放罐后12h12h，确认为无杂菌后才能弃去。，确认为无杂菌后才能弃去。 2 2、无菌试验期间应每无菌试验期间应每6h6h观察一次无菌试验样品，以观察一次无菌试验样品，以便能及早发现染菌。便能及早发现染菌。 回回无菌试验方法无菌试验方法处理：应经灭菌后弃之，并对

11、种子罐、管处理：应经灭菌后弃之，并对种子罐、管道等进行仔细检查和彻底灭菌道等进行仔细检查和彻底灭菌 处理：营养成分消耗不多，应迅速重新灭处理：营养成分消耗不多，应迅速重新灭菌；另处，补充必要的营养成分，重新接菌；另处，补充必要的营养成分，重新接种进行发酵。种进行发酵。 种子培养期染菌种子培养期染菌发酵前期染菌发酵前期染菌处理：可以加入适当的杀菌剂或抗生素处理：可以加入适当的杀菌剂或抗生素以及正常的发酵液，以抑制杂菌的生长以及正常的发酵液，以抑制杂菌的生长速度；产品的含量若达一定值，只要明速度；产品的含量若达一定值，只要明确是染菌也可放罐确是染菌也可放罐 。处理：空罐加热灭菌后至处理：空罐加热灭

12、菌后至120120以上、以上、30min30min后，才能使用。也可用甲醛熏后，才能使用。也可用甲醛熏蒸或甲醛溶液浸泡蒸或甲醛溶液浸泡12h12h以上等方法进行以上等方法进行处理。处理。 发酵后对设备的处理发酵后对设备的处理发酵中、后期染菌发酵中、后期染菌回回 种子带菌及其防治种子带菌及其防治 空气带菌及其防治空气带菌及其防治 设备的渗漏或设备的渗漏或“死角死角”造成的染菌及其防治造成的染菌及其防治 生产原料灭菌不彻底导致的染菌生产原料灭菌不彻底导致的染菌 操作不当造成染菌及其防治操作不当造成染菌及其防治 噬菌体染菌及其防治噬菌体染菌及其防治 原因分析原因分析种子保存种子保存种子培养基种子培养

13、基种子换代种子换代及接种及接种种子培养种子培养设备设备 1 1检查发生污染所用的保藏菌种。检查发生污染所用的保藏菌种。 2 2检查发生污染的种子罐接种所用的三角瓶等器皿。检查发生污染的种子罐接种所用的三角瓶等器皿。 3 3检查对三角瓶、棉花塞、培养基等所进行的灭菌操作。检查对三角瓶、棉花塞、培养基等所进行的灭菌操作。 4 4检查天菌锅的工作情况，检查天菌锅的工作情况， 校核温度表和压力表。灭菌校核温度表和压力表。灭菌锅工作时锅内空气务必排尽。锅工作时锅内空气务必排尽。 5 5检查无菌室的无菌状况，检查无菌室的无菌状况， 特别是接种箱。检查接种箱特别是接种箱。检查接种箱所用的杀菌熏剂。所用的杀菌

14、熏剂。 6 6检查操作人员的操作技术。检查操作人员的操作技术。 7 7对杂菌或噬菌体进行微生物检验。对杂菌或噬菌体进行微生物检验。防治措施防治措施回回原因原因分析分析 要杜绝无菌空气带菌，就必须从要杜绝无菌空气带菌，就必须从空气的净化工空气的净化工艺艺和和设备的设计设备的设计、过滤介质的选用和装填过滤介质的选用和装填、过滤过滤介质的灭菌介质的灭菌和和管理管理等方面完善空气净化系统。空等方面完善空气净化系统。空气净化系统导致染菌，占总染菌的气净化系统导致染菌，占总染菌的18189 9 。压缩机压缩机粗过滤器粗过滤器贮罐贮罐冷却器冷却器冷却器冷却器旋风分离器旋风分离器丝网分离器丝网分离器加热器加热

15、器过滤器过滤器 1 1油渗入空气：改用无油润的压缩机。油渗入空气：改用无油润的压缩机。 2 2列管式冷却器穿孔。列管式冷却器穿孔。 3 3过滤介质松动，空气走短路。过滤介质松动，空气走短路。 4 4过滤介质被水润湿。过滤介质被水润湿。 5 5过滤介质老化过滤介质老化. . 防治防治措施措施压缩机压缩机粗过滤器粗过滤器贮罐贮罐冷却器冷却器冷却器冷却器旋风分离器旋风分离器丝网分离器丝网分离器加热器加热器过滤器过滤器回回设备渗漏设备渗漏 设备渗漏主要是设备渗漏主要是指发酵罐、补糖罐、冷却盘管、指发酵罐、补糖罐、冷却盘管、管道阀门等，由于化学腐蚀管道阀门等，由于化学腐蚀（发酵代谢所产生的有（发酵代谢所

16、产生的有机酸等发生腐蚀作用）、机酸等发生腐蚀作用）、电化学腐蚀电化学腐蚀（如氧溶解于（如氧溶解于水，使金属不断失去电子，加快腐蚀作用）、磨浊水，使金属不断失去电子，加快腐蚀作用）、磨浊摊口金属与原料中的泥沙之间摊口金属与原料中的泥沙之间磨损、加工制作不良磨损、加工制作不良等原因形成等原因形成后发生渗漏染菌后发生渗漏染菌。 死角死角 由于存在温差（内冷却水温、外灭菌温），温度急剧由于存在温差（内冷却水温、外灭菌温），温度急剧变化，或发酵液的变化，或发酵液的pHpH低、化学腐蚀严重等原因低、化学腐蚀严重等原因 。原因原因分析分析 生产上可采取仔细清洗，检查渗漏，或降低冷却水生产上可采取仔细清洗，检

17、查渗漏，或降低冷却水中中CLCL-1 -1的含量等措施加以防治的含量等措施加以防治 防治防治措施措施 受搅拌与通风的影响，易磨蚀穿孔。受搅拌与通风的影响，易磨蚀穿孔。 管中的空气流速不一致，靠近空气进口处流速最大，管中的空气流速不一致，靠近空气进口处流速最大，离进口处距离越远流速越小。离进口处距离越远流速越小。 原因原因分析分析 采取频繁更换空气分布管或认真洗涤等措施采取频繁更换空气分布管或认真洗涤等措施 。防治防治措施措施原因原因分析分析 发生局部化学腐蚀或磨蚀，产生穿孔渗漏。发生局部化学腐蚀或磨蚀，产生穿孔渗漏。 罐焊接处等的周围容易积集污垢。罐焊接处等的周围容易积集污垢。 发酵罐的制作不

18、良。发酵罐的制作不良。 发酵罐封头上的各个接口。发酵罐封头上的各个接口。 发酵罐的修补焊接位置不当发酵罐的修补焊接位置不当 。图图5-3 5-3 不锈锅衬里破裂形成不锈锅衬里破裂形成“死角死角” ” 图图5-4 5-4 发酵罐底部培养基的沉积污垢形发酵罐底部培养基的沉积污垢形成成 图图5 5 发酵罐支撑件加强板形成发酵罐支撑件加强板形成“死角死角”染菌染菌 1 1、采取罐内壁涂刷防腐涂料、加强清洗并定期、采取罐内壁涂刷防腐涂料、加强清洗并定期铲除污垢等是有效消除染菌的措施铲除污垢等是有效消除染菌的措施 。2 2、采用不锈钢或复合钢可有效克服此弊端并注、采用不锈钢或复合钢可有效克服此弊端并注意清

19、洗是可以避免染菌的意清洗是可以避免染菌的 。防治防治措施措施原因原因分析分析 1 1、经常将一些管路汇集到一条总的管路上。、经常将一些管路汇集到一条总的管路上。 2 2、管路大多采用法兰连接。、管路大多采用法兰连接。 但常会发生诸如垫圈大小不配套、法兰不平但常会发生诸如垫圈大小不配套、法兰不平整、安装未对中、法兰与管子的焊接不好、受整、安装未对中、法兰与管子的焊接不好、受热不均匀使法兰翘曲以及密封面不平等现象，热不均匀使法兰翘曲以及密封面不平等现象，从而形成从而形成“死角死角”而染菌而染菌 。 采用单独的排气、排水和排污管可有效防止采用单独的排气、排水和排污管可有效防止染菌的发生。染菌的发生。

20、 法兰的加工、焊接和安装要符合灭菌的要求法兰的加工、焊接和安装要符合灭菌的要求尽可能减少或取消连接法兰等措施尽可能减少或取消连接法兰等措施 。防治防治措施措施图图5-5 5-5 灭菌时蒸汽不易通达的灭菌时蒸汽不易通达的“死角死角”及其消除方法及其消除方法图图5-6 5-6 法兰连接不当造成的法兰连接不当造成的“死角死角”染菌染菌原因原因分析分析 采用加工精度高、材料好的阀门可减采用加工精度高、材料好的阀门可减少此类染菌的发生。少此类染菌的发生。 防治防治措施措施 目前生产上使用的阀门不能完全满足发酵目前生产上使用的阀门不能完全满足发酵工程的工艺要求，是造成发酵染菌的主要原因工程的工艺要求，是造

21、成发酵染菌的主要原因之一之一 。回回原因原因分析分析 淀粉质原料淀粉质原料，在升温过快或混合不均匀时容易结，在升温过快或混合不均匀时容易结块，使块，使团块中心部位团块中心部位“夹生夹生”，蒸汽不易进入，蒸汽不易进入将将杂菌杀死杂菌杀死 培养基中诸如麸皮、黄豆饼一类的固形物含量较培养基中诸如麸皮、黄豆饼一类的固形物含量较多，多，在投料时溅到罐壁或罐内的各种支架上，容在投料时溅到罐壁或罐内的各种支架上，容易形成堆积易形成堆积，这些堆积物在灭菌过程由于传热较，这些堆积物在灭菌过程由于传热较慢，一些杂菌也不易被杀灭。慢，一些杂菌也不易被杀灭。 1 1、升温前先通过升温前先通过搅拌混合均匀搅拌混合均匀，

22、并加人一定量的，并加人一定量的淀粉酶进行液化；有大颗粒存在时应先经过筛除淀粉酶进行液化；有大颗粒存在时应先经过筛除去，再行灭菌；去，再行灭菌； 2 2、对于麸皮、黄豆饼一类的固形物含量较多的对于麸皮、黄豆饼一类的固形物含量较多的培养基，采用罐外预先配料，再转至发酵罐内进培养基，采用罐外预先配料，再转至发酵罐内进行实罐灭菌较为有效。行实罐灭菌较为有效。防治防治措施措施 1 1购进原料应干燥，仓贮原料应保持干燥。购进原料应干燥，仓贮原料应保持干燥。 2 2制各培养基时，粉碎原料先用冷水浸润，制各培养基时，粉碎原料先用冷水浸润， 调调浆罐搅拌要充分防止结块。浆罐搅拌要充分防止结块。 3 3粉碎原料颗

23、粒应足够小，大颗粒会影响杀菌效粉碎原料颗粒应足够小，大颗粒会影响杀菌效果。果。 4 4假如生产原料被孢子严重污染，假如生产原料被孢子严重污染， 制成培养基制成培养基后，后， 可在可在3030保温数小时，保温数小时， 待孢子发芽后再行待孢子发芽后再行杀菌。杀菌。具体具体措施措施回回原因原因分析分析1 1、灭菌时由于操作不合理，未将罐内的空气完全排除，、灭菌时由于操作不合理，未将罐内的空气完全排除，造成压力表显示造成压力表显示“假压假压”。2 2、产生泡沫发泡严重时泡沫可上升至罐顶甚至逃逸，、产生泡沫发泡严重时泡沫可上升至罐顶甚至逃逸，以致泡沫顶罐。以致泡沫顶罐。3 3、连续灭菌过程中，培养基灭菌

24、的温度及其停留时、连续灭菌过程中，培养基灭菌的温度及其停留时间没有符合灭菌的要求。间没有符合灭菌的要求。4 4、探头或元件灭菌方法不当。探头或元件灭菌方法不当。回回原因原因分析分析 引起发酵生产噬菌体污染的原因，大都引起发酵生产噬菌体污染的原因，大都是由于生产过程中，是由于生产过程中，人们不加注意地把大人们不加注意地把大量活菌体随意排放量活菌体随意排放，这些活菌体栖息于周，这些活菌体栖息于周围环境，同少量与其有关的其它溶原性菌围环境，同少量与其有关的其它溶原性菌株按触，株按触， 经过变异和杂交，经过变异和杂交， 最终发生使生最终发生使生产菌株溶菌的烈性噬菌体，并在环境中逐产菌株溶菌的烈性噬菌体，并在环境中逐渐增殖，随空气流动，污染种子和发酵罐渐增殖，随空气流动，污染种子和发酵罐 被噬菌体污染的发酵罐又大量排气，便是被噬菌体污染的发酵罐又大量排气，便是更太的发源点。更太的发源点。 1 1认真保藏好生产菌株，确保其不受污染。认真保藏好生产菌株，确保其不受污染。 2 2严禁活菌体排放。严禁活菌体排放。 3 3、强化设备管理、强化设备管理 。 4 4、 加强环境卫生工作加强环境卫生工作 。 5 5、加强对无菌空气，空间杂菌及噬菌体监测工作。加强对无菌空气，空间杂菌及噬菌体监测工作。 防治防治措施措施回回圣诞节快乐！圣诞节快乐！50 结束语结束语